Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения импульса.
Обозначим:
- ( m_1 = 150 ) кг — масса человека с лодкой,
- ( m_2 = 10 ) т = ( 10000 ) кг — масса баржи,
- ( v_1 = 2 ) м/с — скорость лодки после толчка,
- ( v_2 ) — скорость баржи, которую нужно найти.
Согласно закону сохранения импульса, сумма импульсов до толчка равна сумме импульсов после толчка:
[
m_1 \cdot 0 + m_2 \cdot 0 = m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2
]
Поскольку до толчка и лодка, и баржа были в состоянии покоя, мы можем упростить уравнение:
[
0 = m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2
]
Отсюда получаем:
[
m_1 \cdot v_1 = - m_2 \cdot v_2
]
Теперь подставим известные значения:
[
150 \cdot 2 = -10000 \cdot v_2
]
Решим уравнение для ( v_2 ):
[
300 = -10000 \cdot v_2
]
[
v_2 = -\frac{300}{10000} = -0.03 \text{ м/с}
]
Отрицательный знак указывает на то, что баржа движется в противоположном направлении относительно лодки. Таким образом, скорость баржи составляет 0.03 м/с в противоположную сторону.
